2,6-二异丙基萘的精制方法技术

本发明专利技术涉及一种2,6-二异丙基萘的精制方法，主要解决现有技术分离提纯2,6-二异丙基萘时产品纯度低、收率低的技术问题。本发明专利技术通过采用包括以下步骤：来自反应单元的异丙基萘混合料液进入精馏塔，脱除萘、单异丙基萘等轻组分后进入一级结晶单元，经悬浮结晶过程得到粗2,6-二异丙基萘晶体，粗晶进入二级结晶单元，经溶剂结晶、洗涤及干燥过程得到高纯的2,6-二异丙基萘产品，精馏过程的轻组分、一级结晶母液以及脱除溶剂后的二级结晶母液则循环回反应单元，继续反应生成2,6-二异丙基萘的技术方案较好地解决了上述技术问题，可用于分离提纯2,6-二异丙基萘的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种2,6-二异丙基萘的精制方法，可用于分离提纯2,6-二异丙基萘的工业生产中。
技术介绍
2,6-二异丙基萘(2,6-DIPN)是一种重要的有机化工原料，经氧化生成2,6-萘二甲酸，后者可用于制备多种高性能聚合物，其与乙二醇酯化、缩聚得到的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，由于分子结构中萘环的刚性大于苯环，因此，相比目前通用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，PEN具有更高的物理机械性能、气体阻隔性能、化学稳定性及耐热、耐紫外线、耐辐射等性能，可以加工成薄膜、纤维、中空容器和片材等，具有广泛的应用前景。2,6-二异丙基萘主要是通过萘与丙烯或异丙醇在催化剂作用下发生烷基化反应而生成的。目前关于催化剂的研究还远未达到工业化的要求，催化剂的选择性和反应产率均较低，导致催化产物众多。在萘与丙烯异丙基化的反应产物中，除2,6-DIPN外，还含有单异丙基萘(MIPN，如2-IPN、1-IPN)、其它二异丙基萘同分异构体(DIPN，如1,3-DIPN、1,6-DIPN、1,7-DIPN、2,7-DIPN等)、三异丙基萘(TIPN，如1,3,5-TIPN、1,3,6-TIPN、1,4,6-TIPN等)、多异丙基萘(PIPN)，以及未反应完的萘。由于反应产物中杂质较多，且二异丙基萘的同分异构体多达10个，尤其是2,7-DIPN的含量与2,6-DIPN的含量相当，导致2,6-DIPN的产品纯度较低，而用于合成2,6-萘二甲酸时，其以质量分数计的纯度要求不低于95％，因此，需要对上述反应产物进行分离提纯才可用于合成2,6-萘二甲酸，进而制备PEN。上述反应产物中，由于二异丙基萘与萘、单异丙基萘、三异丙基萘及多异丙基萘间的沸点存在差异，可以采用简单精馏的方法进行分离，得到二异丙基萘的混合物，但是产物中二异丙基萘的同分异构体种类较多，且沸点也非常相近，在308.6～319.6℃之间，尤其是2,7-DIPN，其与2,6-DIPN的沸点仅相差不到2℃(前者为317℃，后者为319.6℃)，加之其与2,6-DIPN的含量相当，显然，采用常规精馏的方法是无法获得高纯的2,6-DIPN产品，因此，在分离提纯2,6-二异丙基萘的方法中，二异丙基萘同分异构体的分离是关键，尤其是2,6-DIPN与2,7-DIPN的分离。目前分离提纯2,6-二异丙基萘的方法主要包括精馏法、结晶法、络合结晶法，吸附法，以及它们相互之间的组合方法：基于二异丙基萘与其它组分的沸点有差异，CN1112539提出了一种异丙基萘混合物的三塔分批精馏方法，但其主要是进行上述馏分的切割，受其它二异丙基萘同分异构体沸点相近的影响，不能直接获得2,6-DIPN产品。基于二异丙基萘同分异构体的熔点有差异，除2,6-DIPN的熔点较高(67～70℃)外，其它二异丙基萘同分异构体的熔点均较低，尤其是2,7-DIPN的熔点仅为-3℃，CN1793088A提出通过减压蒸馏及一级悬浮结晶加一级层式结晶的方法可以将萘临氢异丙基化反应产物中的2,6-DIPN分离出来，但其也未限定说明减压蒸馏的操作条件，且两步结晶过程的温度都比较低(-20℃左右)，另外，为了获得纯度≥99％的2,6-DIPN产品，需要进行多次层式结晶，工艺及操作相对复杂。基于二异丙基萘同分异构体在溶剂中的溶解度有差异，CN101130478A提出萘与丙烯的反应产物通过减压蒸馏及溶剂结晶的方法可以得到纯度为99.0～99.5％的2,6-DIPN产品，但其未限定说明减压蒸馏的操作条件，包括精馏塔的个数、理论板数、操作压力、回流比等，并且仅采用溶剂结晶的方法分离2,6-DIPN与2,7-DIPN，不仅结晶过程的时间很长(20～36小时)，而且需要进行单级或多级重结晶，导致溶剂的消耗量很大。基于2,6-DIPN可以和其它化合物形成络合物，并容易结晶沉淀析出，US4962274提出以9,9’-二蒽为络合剂，以丙酮为溶剂，通过反应生产2,6-DIPN的络合物，络合物结晶析出后，再经过滤、洗涤、干燥、减压加热分解的方法可得纯度99.8％的2,6-DIPN，但其工序较多，流程相对复杂，且减压加热时的条件比较苛刻(压力25mmHg、温度200℃)，不利于工业放大。基于二异丙基萘同分异构体与吸附剂表面分子间结合力的不同，US4929796、US5012039和CN101130481A均提出采用吸附的方法分离2,6-DIPN与2,7-DIPN，但产品纯度不高(80.1～93.2％)，仍需要进一步的分离；US4992622和US4950824也提出采用吸附的方法可实现2,6-DIPN的分离提纯，尽管其产品纯度和收率均相对较高，但总体而言吸附工艺比较复杂，吸附剂的选择性、吸附容量以及脱附过程都限制了吸附工艺的效果，目前仍未有经济有效的吸附剂，制约了其工业放大。因此，开发有效的2,6-二异丙基萘的分离提纯技术对于推动我国聚酯工业的发展具有十分重要的意义。更有意义的是，由于我国煤炭资源丰富，开发2,6-二异丙基萘的分离提纯技术，将有利于充分利用我国煤焦油中的萘，以其为原料生产高纯的2,6-二异丙基萘，进而为生产PEN提供原料，从而大大提高资源的利用率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是现有技术分离提纯2,6-二异丙基萘时流程复杂、产品纯度低、收率低、不易工业化应用的技术问题。提供了一种新的2,6-二异丙基萘的精制方法，该方法具有流程简单、产品纯度高、收率高、易于工业化应用的优点。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：来自反应单元的异丙基萘混合料液I进入精馏塔，经分离，塔顶得到含萘、单异丙基萘的物流II，塔釜得到含二异丙基萘、三异丙基萘及其它重组分的物流III，物流III进入一级结晶单元，经悬浮结晶过程得到含粗2,6-二异丙基萘晶体的物流IV及含一级结晶母液的物流V，物流IV进入二级结晶单元，与新鲜加入的溶剂物流VI及循环溶剂物流IX，经溶剂结晶、洗涤及干燥过程得到含高纯2,6-二异丙基萘产品的物流VII及含二级结晶母液的物流VIII，物流VIII经精馏过程脱除溶剂后得到含溶剂的物流IX以及富含2,7-二异丙基萘的物流X，物流IX循环回二级结晶单元，物流X则与物流II、V一并返回反应单元，继续反应生成2,6-二异丙基萘。上述技术方案中，混合料液I中2,6-二异丙基萘以重量百分比计的含量为15～38％，其它主要杂质中萘以重量百分比计的含量为3～20％、2,7-二异丙基萘以重量百分比计的含量为15～45％；精馏塔的理论板数为20～40块；混合料液I从塔的中部进入，进料口位于塔的第10～20块理论板；操作压力以绝压计为5～30KPa；回流比为0.5～3.0；脱除轻组分后的物流III进入一级结晶单元，采用的是悬浮结晶过程，结晶温度为-25～0℃；过滤后的粗晶IV经融化后进入二级结晶单元，采用的是溶剂结晶过程，结晶温度为-5～20℃，所用溶剂为醇类化合物，包括乙醇、丙醇、异丁醇等，其中溶剂结晶及洗涤过程所用的溶剂相同。如前所述，在萘与丙烯异丙基化的反应产物中，含有较多与2,6-二异丙基萘沸点接近的二异丙基萘同分异构体，直接采用精馏的方法无法获得高纯的2,6-二异丙基萘产品，同时，由于反应产物中萘的熔点(80.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2,6‑二异丙基萘的精制方法，包括以下步骤：(a)来自反应单元的异丙基萘混合料液I进入精馏塔，经分离，塔顶得到含萘、单异丙基萘的物流II，塔釜得到含二异丙基萘、三异丙基萘及其它重组分的物流III；(b)上述物流III进入一级结晶单元，经悬浮结晶过程得到含粗2,6‑二异丙基萘晶体的物流IV及含一级结晶母液的物流V；(c)上述物流IV进入二级结晶单元，与新鲜加入的溶剂物流VI及循环溶剂物流IX，经溶剂结晶、洗涤及干燥过程得到含高纯2,6‑二异丙基萘的物流VII及含二级结晶母液的物流VIII；(d)上述物流VIII经精馏过程脱除溶剂后得到含溶剂的物流IX以及富含2,7‑二异丙基萘的物流X，物流IX循环回二级结晶单元，物流X则与物流II、物流V一并返回反应单元，继续反应生成2,6‑二异丙基萘。

【技术特征摘要】
1.一种2,6-二异丙基萘的精制方法，包括以下步骤：(a)来自反应单元的异丙基萘混合料液I进入精馏塔，经分离，塔顶得到含萘、单异丙基萘的物流II，塔釜得到含二异丙基萘、三异丙基萘及其它重组分的物流III；(b)上述物流III进入一级结晶单元，经悬浮结晶过程得到含粗2,6-二异丙基萘晶体的物流IV及含一级结晶母液的物流V；(c)上述物流IV进入二级结晶单元，与新鲜加入的溶剂物流VI及循环溶剂物流IX，经溶剂结晶、洗涤及干燥过程得到含高纯2,6-二异丙基萘的物流VII及含二级结晶母液的物流VIII；(d)上述物流VIII经精馏过程脱除溶剂后得到含溶剂的物流IX以及富含2,7-二异丙基萘的物流X，物流IX循环回二级结晶单元，物流X则与物流II、物流V一并返回反应单元，继续反应生成2,6-二异丙基萘。2.根据权利要求1所述的2,6-二异丙基萘的精制方法，其特征在于混合料液I中2,6-二异丙基萘以重量百分比计的含量为15～38％。3.根据权利要求1所述的2,6-二异丙基萘的精制方法，其特征在于混合料液...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭艳姿，陈亮，陈燕鑫，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11